文档介绍：基于小世界网络模型的复杂产品设计变更传播研究
Study plex product design change propagation based
on small model
郭于明1,王坚2,凌卫青2
GUO Yu-ming1, WANG Jian2, LING Wei-qing2
(1. 井冈山大学电子与信息工程学院,吉安 343009;2. 同济大学 CIMS研究中心,上海 200092)
摘要: 为了从复杂产品开发自身固有的网络拓扑结构出发来研究变更的传播机制,采用小世界网
络理论分析方法,对产品开发网络拓扑结构统计特性进行分析,建立了基于小世界聚类特
性的变更传播模型。结合变更传播强度,对变更分步传播的过程进行了描述,用改进蚁群
算法求得影响产品交货期的变更传播路径及相应的关键节点。用该模型对真空吸尘器产品
的变更传播过程进行分析,结果表明,该方法可以有效地找到系统中花费时间最长的设计
变更链,从而为产品设计改进提供了重要依据。
关键词: 变更传播;产品开发网络;小世界网络;蚁群算法
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2011)1(上)-0085-06
Doi: .1009-(上).27
0 引言某个很小的概率 p 切断规则网络中原始的边,并
设计变更是复杂产品设计过程中必须面临的随机选择新的端点重新连接,构造出了一种介于
[3]
一个根本性问题,特别是当今客户对产品定制的规则网络和随机网络之间的网络。
需求越来越多样化,企业面临时间和成本的压力, 小世界网络有两个重要的特征参数,即特征
因此要求设计人员必须对设计变更做出迅速反应, 路径长度 L 和聚类系数 C。特征路径长度是任意
实现面向多样化需求的敏捷设计。在复杂产品中, 两个节点之间最短距离的平均值,表示为
其子系统及其组成部件紧密关联,一个系统或零
部件的设计变更会导致与其相关的系统或零部件(1)
的变更,甚至传播至更远,变更传播不断增加设
式中: 表示任意两个相通的节点间的最短路
计系统的复杂性。传统的设计变更分析方法大多 dij
是建立在对变更的因果逻辑关系比较明确的基础径所包含边的数目。衡量近邻节点联系紧密程度
之上[1,2],对不同形式的因果图进行定性或定量的的聚类系数为
分析,然而在实际过程中,很多时候人们无法了
解变更之间的因果逻辑关系,这就限制了以上方
(2)
法应用的有效性。本文强调了复杂产品开发网络
式中: 表示节点的度数(连接边数); 表
自身的拓扑结构特性对变更传播的影响,从整体 ki i ti
上研究了变更发生、传播和放大的根本原因和内示节点 i 的临近节点之间存在的边数。小世界网络
在机理。具有大的聚类系数和较小的平均距离,其几何性
质可以表示为
1 小世界特性对设计变更传播影响
小世界网络模型简介
≥( 3)
Watts 和 Strogatz 在 1998 提出小世界网络模型:
n 个节点分布在一个圆环上,初始状态时,每个节式中:Cr 和 Lr 分别表示与小世界网络具有相
点有 a 个连接,分别连向最近的 a 个点,通过以同